Vaikka litiumioniakut ovat kaiken kaikkiaan uskomattoman turvallisia, ne syttyvät tai räjähtävät toisinaan hyvin usein. Kun se tapahtuu, kuten Samsungin Galaxy Note 7 -fiaskossa tai HP: ssä uudempi kannettavan tietokoneen palautus , se on aina iso uutinen. Joten mitä tapahtuu ja miksi paristot sammuvat joskus räjähdyksellä? Otetaan selvää.
LIITTYVÄT: HP palauttaa mieliin joitain kannettavien tietokoneiden malleja akun lievän sulamisen vuoksi
Ladattavat litiumioniakut - sellainen akku, joka on kannettavan tietokoneen, puhelimen, tabletin ja melkein kaikkien muiden omistamiesi nykyaikaisten laitteiden sekä sähköautojen ja lentokoneiden sisällä - ovat vastuussa kannettavien laitteiden vallankumouksesta. Ilman litiumioniakkuja en voi kirjoittaa tätä artikkelia kahvila istuen; Sen sijaan minun pitäisi olla kytkettynä virtalähteeseen koko ajan.
Mitä litiumioniakun sisällä on?
Jotta ymmärtäisit, miksi litiumioniakut joskus epäonnistuvat, sinun on tiedettävä, mitä hupun alla tapahtuu. Jokaisen litiumioniakun sisällä on kaksi elektrodia - positiivisesti varautunut katodi ja negatiivisesti varattu anodi - erotettu ohuella "mikroperaatiosta" muovilevyllä, joka estää kahta elektrodia koskettamasta. Kun lataat litiumioniakkua, litiumionit työnnetään sähkön kautta katodista erottimen mikrojohtojen ja sähköä johtavan nesteen kautta ja anodiin. Kun akku purkautuu, päinvastoin tapahtuu, kun litiumionit virtaavat anodista katodia kohti. Tämä on reaktio, joka ohjaa kannettavaa tietokonetta.
Pienillä paristoilla, kuten älypuhelimissa, on yleensä vain yksi litiumionikenno. Suuremmissa akuissa, kuten kannettavissa tietokoneissa, on yleensä 6–12 litiumionikennoa. Sähköautojen ja lentokoneiden akuissa voi olla satoja kennoja.
Mikä saa litiumioniakun räjähtämään?
Juuri se, mikä tekee litiumioniakuista niin hyödyllisiä, antaa heille myös mahdollisuuden syttyä palamaan tai räjähtää. Litium on todella hyvä energian varastoinnissa. Kun se vapautetaan pisarana, se toimii puhelimellasi koko päivän. Kun se vapautetaan yhdellä kertaa, akku voi räjähtää.
Suurin osa litiumioniakkujen tulipaloista ja räjähdyksistä johtuu oikosulun ongelmasta. Tämä tapahtuu, kun muovierotin epäonnistuu ja antaa anodin ja katodin koskettaa. Ja kun nämä kaksi kokoontuvat yhteen, akku alkaa ylikuumentua.
Erotin voi epäonnistua useista syistä:
- Virheelliset suunnittelu- tai valmistusvirheet: Akku on huonosti suunniteltu, kuten Galaxy Note 7: ssä . Tällöin akussa ei ollut tarpeeksi tilaa elektrodeille ja erottimelle. Joissakin malleissa, kun akku laajeni hieman latautumisen aikana, elektrodit taipuivat ja aiheuttivat oikosulun. Jopa hyvin suunniteltu akku voi epäonnistua, jos laadunvalvontaa ei pidetä tarpeeksi tiukalla tai valmistuksessa on jokin vika.
- Ulkoiset tekijät: Äärimmäinen lämpö on melkein taattu aiheuttamaan vika. Liian lähellä lämmönlähdettä jätettyjen tai tulipaloon jätettyjen paristojen tiedetään räjähtävän. Muu ulkoinen tekijä voi aiheuttaa litiumioniakun vikaantumisen. Jos pudotat puhelimesi liian voimakkaasti (tai liian monta kertaa), on mahdollista, että vahingoitat erotinta ja saatat elektrodit koskettaa. Jos lävistät akun (joko vahingossa tai tahallaan), aiheuttaa melkein varmasti oikosulun.
LIITTYVÄT: Mitä tehdä, kun puhelimessa tai kannettavassa tietokoneessa on paisunut akku
- Latausongelmat: Huonosti valmistettu tai huonosti eristetty laturi voi myös vahingoittaa litiumioniakkua. Jos laturi syttyy tai tuottaa lämpöä akun lähellä, se voi vahingoittaa riittävästi vikaantumista. Siksi suosittelemme vain virallisia latureita (tai ainakin korkealaatuisia kolmansien osapuolten maineikkaita tuotemerkkejä). Litium-ioniakuissa on sisäänrakennetut suojat estääkseen niiden ylikuormituksen. Vaikka nämä varotoimet epäonnistuvat, on hyvin harvinaista, mutta ylilataus on hyvä tapa ylikuumentaa akku.
- Terminen pakeneva ja monisoluinen: Vaikka se ei koske yhden kennon paristoja, kuten useimmissa älypuhelimissa (iPhone X: ssä on itse asiassa kaksi kennoa), vain yhden akkukennon täytyy epäonnistua, jotta koko akku menee. Kun yksi solu ylikuumenee, saat dominoefektin, jota kutsutaan termiseksi pakenemiseksi. Satoja kennoja sisältäville akuille - kuten Tesla Model S: ssä - terminen pako voi olla todella suuri ongelma.
Vaikka akkujen epäonnistumisen tutkiminen maalaa pelottavan kuvan, litiumioniakut ovat turvallinen ja kypsä tekniikka. Se, että se on aina uutinen, kun akku räjähtää odottamatta, osoittaa kuinka harvinaista tapahtumaa nuo suuret viat ovat. Paristovalmistajat ovat asettaneet paljon suojatoimenpiteitä estääkseen paristojen vikaantumisen tai ainakin lieventääkseen vikojen aiheuttamia vahinkoja.
Valokuvahyvitys: wk1003mike /Shutterstock.com.
